<Desc/Clms Page number 1>
Elektrischer Selbstschalter
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Selbstschalter, dessen Schaltmechanismus und Kontakte. in einem Gehäuse gehaltert und gekapselt sind, wobei zum Öffnen der Kontakte unter Kurzschlussoder Überlastbedingungen durch den magnetisch ausgelösten Schaltmechanismus und auch zur Herstellung des Kontaktdruckes eine Kraftspeicherfeder vorgesehen ist, welcher Schaltmechanismus sich nach einem Ausschaltvorgang von selbst so zurückstellt, dass der Selbstschalter von Hand wieder einschaltbar ist.
Ziel der Erfindung ist es, eine besonders flache und kompakte Konstruktion dieser bekannten Selbstschalter anzugeben, die zugleich gute elektrische Eigenschaften besitzt, wobei für den Aufbau des Schalters lediglich einfach gestaltete Einzelteile Verwendung finden, die in Massenfertigung mit geringem Kostenaufwand erzeugt werden können.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein unter der Wirkung einer zweiten getrennten Speicherfeder stehender dreiarmiger Auslösehebel vorgesehen ist, der von einem flachen Pressstück gebil- detundin der Teilebene des aus zwei flachen Formhälften bestehenden Gehäuses um eine am freien Ende seines zweiten Armes vorgesehene Lagerung schwenkbar ist, wobei der erste Arm des Auslösehebels mittels einer federbelasteten Klinkenplatte, die mit dem unter dem Einfluss einer einstellbaren Rückstellfeder stehenden Anker des magnetischen Auslösers zusammenarbeitet, gegen die Wirkung der zwischen dem ersten und zweiten Arm angreifenden zweiten Speicherfeder verriegelbar ist,
so dass die Entkliilkung unab- hängig vom Kontaktdruck erfolgt und mittels des dritten Armes ein Kniegelenk des Schaltmechanismus zwecks Öffnung der Kontakte durchschlagbar ist.
In weiterer zweckmässiger Ausgestaltung ist dabei der Anker des magnetischen Auslösers an einem Ende mittels eines Zapfens lose am Magnetjoch des Auslösers gelagert und steht mit seinem andern Ende mit der Klinkenplatte in Verbindung, wobei die Bewegungsbahn von Anker und Klinkenplatte parallel zur Teilungsebene des Gehäuses ist. Dabei kann vorteilhaft die am Anker in der Nähe seiner Verbindungsstelle mit der Klinkenplatte angreifende Rückstellfeder als mit ihrer Achse parallel zur Teilungsebene des Gehäuses liegende Schrauben-Druckfeder ausgebildet sein, deren Spannung durch eine Gewindeschraube einstellbar ist, zu welchem Zweck diese Schraube von einer Schmalseite des Schaltergehäuses her zu- gänglich ist.
Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel für die Konstruktion
EMI1.1
ben werden. Es zeigen Fig. l eine Schnittansicht, bei der sich die Teile in der ausgeschalteten Stellung befinden, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht des oberen Teiles der Fig. l, die die Teile in der eingeschalteten Stellung wiedergibt, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. l und Fig. 4 und 5 Seitenansichten der flachen gepressten Gehäuseteile.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, weist ein Gehäuse mit zwei flachen Schalten 1 und 2, die mit Rippen und Vertiefungen versehen sind, welche die Einzelteile aufnehmen, einen Hebel 3 zur Betatigung des Schaltmechanismus auf. Bei Überlastung wird er durch einen Elektromagneten ausgelöst, der eine hydraulische Verzögerungseinrichtung und ein hermetisch abgeschlossenes nicht aus Eisen bestehendes Rohr 4 aufweist, das eine Feder 7 und einen Eisenkolben 6 enthält, der sich in einer Flüssigkeitwie z. B. Silikon bewegt. Das Rohr 4, das ein geschlossenes mit dem Rohr aus einem StUck bestehendes Ende 4a aufweist, hat eine kurze Aussparung 4b, am offenen Ende.
Nach Einbringen der Feder 7, des Kolbens 6 und einer Flüssigkeit ist ein Abschlussdeckel 8 auf den Ringflansch aufgesetzt worden, der durch die Aussparung gebildet wird. Das Rohr ist dann umge-
<Desc/Clms Page number 2>
bördelt und die Öffnung mit Lötzinn 10 zugeschmolzen worden. Die schraubenförmige Druckfeder 7 wirkt auf einen Absatz 6a des Kolbens, so dass die Teile sich normalerweise in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befinden.
Das Rohr 4 befindet sich in einer Isolierhülse 11, die einen kurzen Teil verminderter Wandstärke aufweist, so dass ein Innenabsatz 11a entsteht, an den eine kurze Eisenhülse oder magnetische Abschirmung 12 anstösst, die das vordere Ende des Rohres 4 umgibt. Die Isolierhülse 11 ist mit einem ringförmigen Flansch 11x versehen, an dem sich der rechtwinkelige Teil 13 eines L-förmi- gen Magnetjoches befindet.
Dieser Teil ist mit einer Öffnung versehen, damit er über die Eisenhülse 12 gestülpt werden kann und der andere seitliche Teil bzw. Arm 13a des Magnetjoche weist am Knick des L einen mit einem Kopf versehenen Stift 14 auf, auf dem das eine Ende eines streifenförmigen bzw. aus Blech gepressten Ankers 15 frei drehbar gelagert ist, der etwa parallel zu dem Arm 13a angeordnet ist. Zwischen diesem Stift 14 und dem Ende des Armes 13a befindet sich in dem Arm eine Bohrung 13x, die so gross ist, dass nur ein schmales StUck Metall auf jeder Seite der Öffnung verbleibt. Die Verminderung der Fläche zu beiden Seiten der Öffnung ergibt Bahnen hoher Reluktanz für denmagnetischen Fluss.
Das hintere Ende des Rohres 4 sitzt in einer flachen runden Vertiefung einer kleinen rechteckigen Platte 18, die an einer Kante einen kurzen umgebogenen Ansatz 18a hat, der einen Polschuh darstelltund zwischen dem und dem Ende des seitlichen Jocharmes 13a sich ein kurzer Luftspalt befindet.
Ein Spalt 15'befindet sich ausserdem zwischen dem Anker und dem Ende des Ansatzes 18a des Polschuhes.
Das eine Ende 16c einer Spule 16, welche die Isolierhülle 11 umgibt, ist an eine Klemme 16a angeschweisst oder angelötet, die eine Öffnung der unteren Gehäusewandung durchragt, während das andere Ende 16d in gleicher Weise mit dem Ende einer kurzen biegsamen Litze 16b verbunden ist, deren anderes Ende an einem beweglichen Kontaktarm 17 angeschweisst ist.
Der Anker 15 besteht aus einer Platte, die an einem Ende gegen den seitlichen Jocharm 13a umgebogen und mit einer Öffnung versehen ist, die frei über den Schaft des Stiftes 14 gleitet ; der Anker wird durch den Kopf dieses Stiftes gehalten. Das andere Ende des Ankers ist umgebogen undschmäler sodass ein Ansatz 15a entsteht, an dem die Wendeldruckfeder 19 anliegt, welche durch die Schraube 38 einstellbar ist. Diese Anordnung, die leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann, erleichtert die Betätigung des Ankers infolge der freien Anordnung desselben auf dem Stift 14, und es wird die Verwendung eines mit Reibung behafteten Lagers vermieden.
Dasschmale Ende des Ankers 15 durchragt eine rechteckige Öffnung 20a mit Spiel, die sich in dem umgebogenen Ende einer aus einem Stuck bestehenden Klinkenpiatte 20 befindet, an der in der Mitte bzw. auf halber Länge ein Stift 21 befestigt ist, dessen Enden in Bohrungen der Gehäuseteile eindringen, damit sich die Platte drehen kann. Der Stift 21 liegt zwischen kleinen halbrunden Stükken, die von der Platte nach aussen umgebogen sind.
Die Platte 20 weist an der rechteckigen Öffnung 20a ein Öhr 20b auf, das mit dem Ende eines Armes 24a eines dreiarmigen Auslösehebels 24 zusammenwirkt, der drehbar an einem Stift 25 gelagert ist, welcher eine Bohrung am Ende des zweiten Armes 24b durchragt und in Aussparungen in den Gehäuseteilen hineinragt, während der dritte Arm 24c mit zwei Backen 24d und 24e versehen ist. Die Backe 24e trifft auf den Mittelstift 26 eines Gelenkes, das aus den Hebeln 27 und 28 bestehtund zwischen dem beweglichen Kontaktarm 17 und dem Betätigungshebel 3 liegt. Der dreiarmige Hebel 24 besteht aus einem flachen PressstUck, was die Herstellung vereinfacht und eine besonders flache Ausbildung des Schalters ermöglicht.
Eine Nase 24f zwischen den Armen 24a und 24b des Hebels 24 hält eine Druckfeder 31 in ihrer Lage, die zwischen dem Gehäuse und einem Hebel wirkt und so auf den Hebel einwirkt, dass er sich gegen den Uhrzeiger um seinen Drehzapfen 25 dreht.
Der bewegliche Kontaktarm 17 ist am oberen Ende mit dem Kontaktstück 29 versehen und hat einen Querstift 32, der durch ein Loch am unteren Ende hindurchragt. Die Enden des Stiftes greifen in kurze waagrechte Schlitze 33, die sich in inneren Ansätzen 34 an den Gehäuseteilen befinden. Eine Druckfeder 35 an der RUckseite des Gehäuseteiles 1 drückt auf den Arm zwischen den Stiften 32 und 37 und wirkt in der nachfolgend beschriebenen Weise. Der bewegliche Kontakt 29 wirkt mit einem festen Kontakt 30 zusammen, der sich an dem Ende eines gebogenen Kcntaktstreifens 36 befindet und durch eine Öffnung in der oberen Wandung des Gehäuseteiles 1 eingeführt ist.
Das Gelenk mit den Hebeln 27 und 28 ist an einem Ende mit der Mitte des Kontaktarmes 17 verbunden und am andern Ende mit dem drehbaren Betätigungshebel, mit dem der Schutzschalter von
<Desc/Clms Page number 3>
Hand ein-und ausgeschaltet werden kann.
Der vordere Teil 27 des Gelenkes kann aus zwei durch einen Brückenteil 27a verbundenen Armenbestehen, während der hintere Gelenkteil 28 in gleicher Weise zwei durch einen Brückenteil 28a verbundene Arme aufweisen kann. Der eine Arm hievon kann verlängert und mit einem hakenförmigen Ende 28b versehen sein, der bei gestrecktem Gelenk gegen den Stift 44 anschlägt.
Inder Normalstellung drückt die Feder 7 den Kolben 6 an das Ende des Rohres, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Bei kleinen Überströmen, bei denen eine Auslösung mit Verzögerung erfolgen soll, zieht der Strom in der Spule 16 den Kolben zum Polschuh 18 hin. Auf diese Weise fliesst der Magnetfluss durch den Kolben 6, den Polschuh 18 und den Spalt 15b, den Anker 15, den Magnetrahmen 13 und die Hülse 12. Der Anker 15 wird an den Polschuhangezogenund der Auslösemechanismus betätigt.
Bei Kurzschlüssen, bei denen eine Auslösung ohne Verzögerung erfolgen muss, bleibt der Kolben 6 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung und eine verkürzte Magnetflussbahn von dem verjungen Ende des Kolbens 6 über den Arm 13a im Bereich der Öffnung 13x, den Anker und das Lager bewirkt ein AnziehendesAnkers zur Betätigung des Auslösemechanismus. Daher ist selbst dann, wenn der Magnetfluss in dem Luftspalt zwischen dem Kolben und dem Polschuh 18 und zwischen dem letzteren und dem Anker durch ein äusseres Feld in unerwuenschter Weise neutralisiert wird, das Anziehen des Ankers noch gewährleistet.
Diesruhrtvonder Konzentration des Flusses durch die Bahnen hoher Reluktanz indem Arm 13a her, die in den Anker führen und eine Zugkraft zwischen dem Lager und dem Anker erzeugen.
Wenn der Anker 15 angezogen wird, so schlägt er auf das umgebogene Ende der Klinkenplatte 20 unddrehtdiesegegendenUhrzeigerum ihren Drehstift 21 gegen die Kraft einer kurzen Wendeidruckfe- der 22, die in einer mit einer Vertiefung versehenen Wandung 23 des Gehäuses sitzt. Infolgedessen wird das Öhr 20 mit dem Auslösehebel 24 ausser Eingriff gebracht, der daraufhin durch seine Feder 31 gegen den Uhrzeiger gedreht werden kann, damit die Backe 24e gegen den Stift 26 schlagen kann, um das Gelenk zusammenzuklappen. Die Hauptfeder 35 kann dann den Kontaktarm 17 vordrücken, so dass der Stift 32 sich zu den geschlossenen Enden der Schlitze 33 bewegt und der Arm im Uhrzeiger um diesen Stift als Drehachse schwingt, um die Kontakte zu trennen und die Teile in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zu bringen.
Gleichzeitig erfolgt eine automatische Rückstellung. Die Gelenkarme werden gestreckt und der Betätigungshebel wird in die Stellung "aus" mit Unterstützung der zweiarmigen Feder 50 gebracht, deren mittlere Windung um den vorderen Stift 44 des Gelenks gewickelt ist, wobei ein Arm an dem Mittelstift 26 und der andere Arm an dem Ansatz 3b des Betätigungshebels anliegt. Während dieser Be- wegung drückt die Kraft der Hauptfeder 35 den hinteren Stift 37 des Gelenkes gegen die Backe 24d des Auslösehebels und dreht ihn mit dem Uhrzeiger, um seine Feder 31 zu spannen, so dass er in Klinkeneingriff mit der Klinkenplatte 20 zurückgebracht wird, wenn der Betätigungshebel in die Stellung "ein" gebracht wird. Die Klinkenplatte wird in die Bereitschaft fur einen derartigen Wiedereingriff durch ihre Feder 22 zurückgebracht.
Wenn die Teile in die eingeschaltete Stellung gebracht und die Kontakte geschlossen worden sind, kann die Hauptfeder 35 den Kontaktarm um den hinteren Stift des Gelenkes drehen, so dass der Haltestift 32 sich zum vorderen Ende des Schlitzes 33 bewegt.
Die Verriegelungskraft, d. h. die Kraft, die den Klinkeneingriff des Auslösehebels 24 mit der Klinkenplatte 20 bewirkt, hängt nur von der Feder 31 ab und ist von der Hauptfeder 35 vollständig unabhängig. Daher kann die Stärke dieser Feder hauptsächlich dazu dienen, geeigneten Kontaktdruck zu gewährleisten, während die Stärke der Feder 31 verhältnismässig gering sein kann, so dass nur eine geringe Auslösekraft zur Freigabe des Klinkeneingriffes erforderlich ist. Die Klinkenplatte gibt den Hebel frei, auf den die Feder 31 wirkt. Dieser Hebel wird unabhängig von der Hauptfeder und dem Gelenk betätigt.
Die verbesserte Klinkenplattebietet die Gewähr dafür, dass der Auslösemechanismus gegen ungewollte Betätigung infolge von Erschütterungen sicher ist. Die Konstruktion des Ankers ergibt einen schmalen Spalt mit niedriger magnetischer Reluktanz und dadurch, dass das schmälere Ende in die vergrösserte Öffnung 20a der Klinkenplatte eintritt, wird ein begrenzter Bewegungsspielraum möglich, der einen Stoss oder eine Reihe von Schlägen ergibt, welche zu einer sehr wirksamen Auslösewirkung fUhren, denn selbst mit einer verhältnismässig kleinen Überlastung kann eine Reihe schneller schwingender Stösse der Klinkenplatte 20 durch den Anker 15 verliehen werden, was zur Freigabe des Auslösehebels führt, während
<Desc/Clms Page number 4>
bei grösserer Überlastung der erste Schlag dazu geeignet sein kann.
Die Verbesserungen ermöglichen es auch, dass aufeinanderfolgende Schläge leicht wirksam sind, da die Herstellung der Klinkenplatte 20 aus Messing die Möglichkeit von Korrosion an der Klinkenzone zwischen dem Öhr 20b und dem Hebel 24 ausschliesst.
Die Druckfeder 19, die auf den Anker 15 wirkt, kann eingestellt werden, um die Auslösekraft zu verändern. Diese Einstellung kann durch eine Schraube 38 erfolgen, die sich in einer Gewindeboh- rung am unteren Ende des Gehäuses befindet. Nachdem diese Einstellung in der Fabrik erfolgt ist, kann ein Niet zur Verbindung der Gehäuseteile in miteinander fluchtende Löcher 39 derartiger Teile eingesteckt werden, wobei dieser Niet die Gewindebohrung verschliesst, so dass ein späterer unzulässiger Zugang zu der Schraube 38 ausgeschlossen ist.
Der Kontaktarm 17 sitzt an seinem drehbar angebrachten Ende zwischen den Ansätzen 34 des Gehäuseteiles auf und sein Kontaktende ist von bogenförmigen Barrieren 40 von derartigen Teilen entfernt. Daher hat der Kontaktarm an dem Kontakteingriffsende keine Zusammenwirkung mit den Gehäu- seteilen 1 und 2 und die bogenförmigen Barrieren tragen dadurch zu den nützlichen elektrischen Eigen- schaften bei. Diese Barreren dienen auch zur Begrenzung des Lichtbogens und der Gase auf die Kontaktkammer 40a, dieinbekannierWeisemitV-formigenPIatten 41 ausgerüstet werden kann, zwischen denen die Kontakte geschlossen und geöffnet werden.
Die Gase aus einer derartigen Kammer strömen zu einer teilzylindrischen Kammer 42, in der den Gasen eine Wirbelwirkung verliehen wird, bevor sie mit verhältnismässig niedriger Geschwindigkeit durch nach hinten gerichtete Öffnungen 43 ausgelassen werden. Das Auftreffen heisser Partikel und Gase auf die gekrümmten Wandungen der Kammer 42 unterstützt die Kühlwirkung darauf bevor sie durch die Lüftungslöcher austreten.
In der ausgeschalteten Stellung schlägt der Kontaktarm 17 an einen Querstift 42a an, der mit den Enden in versenkten Löchern in Ansätzen 43a an den Innenwandungen der Gehäuseteile sitzt und an der Seite der Barriere 40 sich befindet, die nicht an der Kontaktkammer 40a liegt. Diese Ansätze können einen verlängerten Kriechweg zwischen-dem festen Kontakt und dem Schaltmechanismus bilden.
Die Bewegung des Haltestiftes 32 des Kontaktarmes 17 in den Schlitzen 33 ergibt eine Gleinfir- kung des beweglichen Kontaktes 29 auf dem festen Kontakt 30.
Der Betätigungshebel 3 hat einen zylindrischen Ansatz 3a, der dicht in einen Ausschnitt la des Gehäuses passt, wodurch der Austritt von Gasen durch diesen Ausschnitt vermieden werden soll. Der Ansatz ist mit Achsen 3b versehen, die in Vertiefungen in diesen Teilen hineinragen und drehbare Lagerungen fur den Auslösehebel bilden. Der Ansatz hat eine hintere Verlängerung 3c, mit dem das Gelenk drehbar durch den Stift 44 verbunden ist.
Die Teile des Mechanismus sind einzeln zusammengesetzt und in ihrer Lage zwischen den gegen- überliegenden Gehäuseteilen 1 und 2 gehalten (Fig. 4 und 5). Die verbesserte Anordnung ermöglicht mechanische Befestigungseinrichtungen und ergibt Verfahren mit körperliche Bildung wie Pressvorgänge, wobei das Hart- und Weichlöten wegfällt, um den Zusammenbau zu erleichtern und es wirtschaftlich hinsichtlich der Kosten zu machen. Die einzelnen Löcher und Schlitze zur Aufnahme der Stifteund anderer Teile sind in Fig. 4 und 5 mit dem Index"x"an den Bezugszeichen derartiger Teile gekennzeichnet. Diese Löcher sind versenkt, damit sie besser fluchten und der Zusammenbau erleichtert wird. Die beiden Gehäuseteile werden durch Nieten zusammengehalten, die die Löcher 50X durchragen.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.